王僑，萬福緒，毛萍，羅金岳，朱凱?

（1.南京林業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，南京 210037；2.南京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，南京 210037；3.南京歐亞香精香料有限公司，南京 210000）

墨西哥柏（Cupressus lusitanice）又稱露絲柏［1-2］，原產(chǎn)地位于北緯15°～27°，海拔1 300～3 300 m 的中美洲亞熱帶干旱地區(qū)，具有耐干旱瘠薄、抗病蟲能力較強(qiáng)、生長速度較快等優(yōu)點(diǎn)，是優(yōu)良的速生用材樹種，并具有較高的觀賞價(jià)值［3-4］。南京林業(yè)大學(xué)自2008 年從墨西哥引進(jìn)墨西哥柏良種進(jìn)行育苗造林試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)多數(shù)良種生長迅速，且枝葉中含有豐富的柏木精油，是一種優(yōu)良的造林樹種［5-6］。

柏木油的主要品種有貴州柏木油、刺柏子油、得克薩斯柏木油、弗吉尼亞柏木油等［7-8］，不同產(chǎn)地、不同氣候條件下生長的柏木，其精油的成分差異較大。柏木精油是一種重要的天然香料，具有柔和的木香氣味并且隱含有淡的檀香氣息，主要用于化妝品和皂用類香精中［9-10］。柏樹葉精油具有解熱、利肺、抗菌消炎等功效，也常被用作殺蟲劑、消毒劑、室內(nèi)噴霧劑的原料［11-13］。王亞琦等［14］研究超臨界CO2萃取崖柏精油，共鑒定出28 種成分，主要成分為α-雪松醇和花側(cè)柏烯；彭映輝等［15］鑒定出絨柏精油中含α-蒎烯（29.89%）、17-降貝殼杉-15-烯（9.96%）、3-蒈烯（9.79%）等16 種成分，鑒定出日本扁柏精油含3-蒈烯（35.33%）、α-蒎烯（25.60%）、β-月桂烯（12.86%） 等22 種成分；Carroll 等［16］對中國以及歐洲產(chǎn)的柏木精油進(jìn)行了化學(xué)成分的鑒定，主要成分包括α-蒎烯（27.0%）、α-萜品烯（14.0%）和芳樟醇（10.9%）等。

筆者以不同產(chǎn)地的墨西哥柏的鮮葉為原料，采用蒸汽蒸餾法提取精油，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析精油組成成分，對精油中的化學(xué)成分進(jìn)行比較和歸類，并從中篩選出成分特殊的不同化學(xué)類型的樹種，為墨西哥柏的精油用品種選育提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

原料為南京林業(yè)大學(xué)白馬基地9 年生墨西哥柏（來源于不同種源地的墨西哥柏植株）。分別于奇數(shù)月選取60 棵墨西哥柏，采集其新鮮針葉，剪碎至長約2 mm，用于提取柏木精油。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

TRACE 1300-ISQ 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Thermo Fisher Scientific 公司。

1.3 提取方法

分別稱取150 g 剪碎的墨西哥柏鮮葉，置于水蒸氣蒸餾裝置中進(jìn)行提取，精油隨水蒸氣帶出并經(jīng)冷凝后儲(chǔ)存在分水器中。最后經(jīng)乙醚萃取后，收集所得精油，用于精油化學(xué)組成分析。

1.4 分析檢測

采用GC-MS 對精油成分進(jìn)行分析。

色譜條件為：色譜柱DB-5MS，初溫60 ℃，保留時(shí)間為2 min，以5 ℃／min 升溫至220 ℃，再以10 ℃／min 升溫至280 ℃，并保留5 min。進(jìn)樣口溫度為250 ℃，F(xiàn)ID 檢測器溫度為280 ℃；以氦氣為載氣，進(jìn)樣量為0.4 μL。采用面積歸一法確定各化學(xué)組分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)，與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對并參考文獻(xiàn)校對，確定化合物名稱。

質(zhì)譜條件為：EI 離子源250 ℃，四級桿150℃；電子能量70 eV；電子倍增管電壓1 347 V，掃描原子質(zhì)量范圍45～450 amu。

2 結(jié)果與分析

2.1 精油成分分析

采用絕干原料得率計(jì)算方法對精油得率進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式如下：

式中：m1為所得精油質(zhì)量，g；m2為絕干原料質(zhì)量，g。

于3 月采摘的6 種成分特殊的精油，產(chǎn)地信息如表1，其得率分別為：1 號（檸檬型）精油得率0.29%，2 號（石竹烯型）精油得率為0.42%，3 號（蒎烯型）精油得率為0.34%，4 號（衣蘭型）精油得率0.27%，5 號（檜烯型）精油得率為0.31%，6 號（香紫蘇型）精油得率為0.24%。

表1 1～6 號精油產(chǎn)地信息Table 1 Origin information of essential oil 1-6

采用GC-MS 對精油進(jìn)行成分鑒定分析，其中6 種有特色的精油組成分析結(jié)果見表2，其他化學(xué)組成沒有特點(diǎn)的株樣在篩選時(shí)被略去，6 種精油共鑒定出37 種成分，多以單萜、倍半萜以及含氧化合物為主。

1 號精油共鑒定出27 種成分，其主要化學(xué)成分包括檸檬烯（41.6%）、α-蒎烯（14.2%）、檜烯（5.0%）、β-石竹烯（2.6%）、月桂烯（2.6%）、T-杜松醇（2.1%）、異丙基-4，7-二甲基-1，2，3，5，6，8a-六氫萘（2.0%）等。

2 號精油共鑒定出19 種成分，其中相對含量大于2%的成分包括β-石竹烯（27.9%）、檜烯（12.5%）、α-蒎烯（12.4%）、檸檬烯（6.9%）、β-姜黃烯（4.1%）、異丙基-4，7-二甲基-1，2，3，5，6，8a-六氫萘（2.6%）、石竹素（2.2%）、γ-松油烯（2.2%）等。

3 號精油共鑒定出28 種成分，其主要成分有α-蒎烯（42.7%）、檸檬烯（12.1%）、順式衣蘭油-4（15），5-二烯（7.2%）、松香二烯（4.7%）、檜烯（4.7%）、（1S，4S，4aS）-1-異丙基-4，7-二甲基-1，2，3，4，4a，5-六氫萘（3.1%）、月桂烯（2.9%）、異喇叭烯（2.8%）、1，3，3-三甲基-三環(huán)［2.2.1.0（2，6）］庚烷（2.2%）。

4 號精油共鑒定出21 種成分，其相對含量高于2%的有順式衣蘭油-4（15），5-二烯（32.0%）、（1S，4S，4aS）-1-異丙基-4，7-二甲基-1，2，3，4，4a，5-六氫萘（11.7%）、異喇叭烯（11.4%）、α-蒎烯（4.2%）、α-畢橙茄醇（3.9%）、1，3，3-三甲基-三環(huán)［2.2.1.0（2，6）］庚烷（2.6%）。

5 號精油共鑒定出23 種成分，其主要成分包括檜烯（23.5%）、β-側(cè)柏烯（20.0%）、檸檬烯（13.1%）、α-蒎烯（12.4%）、月桂烯（4.6%）、繖柳酮（4.5%）、γ-松油烯（3.7%）、4-萜烯醇（3.2%）、乙酸冰片酯（2.9%）、乙酸松油酯（2.8%）、萜品油烯（2.6%）等。

6 號精油共鑒定出28 種成分，其主要成分為香紫蘇醇（14.2%）、α-蒎烯（10.1%）、異扁枝烯（8.4%）、異丙基-4，7-二甲基-1，2，3，5，6，8a-六氫萘（8.4%）、1，3，3-三甲基-三環(huán)［2.2.1.0（2，6）］庚烷（6.6%）、水芹烯（4.7%）、月桂烯（3.2%）、檜烯（2.9%）、γ-松油烯（2.7%）、T-杜松醇（2.4%）、桃柁酚（2.3%）、β-石竹烯（2.2%）等。

表2 精油成分及相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 Essential oil composition and relative quality score

表2 （續(xù)）

2.2 比較篩選并確定化學(xué)類型

根據(jù)不同樹種提取的精油中某些成分含量的高低及成分特殊性原則，分別以檸檬烯、α-蒎烯、檜烯、β-石竹烯、順式衣蘭油-4（15），5-二烯、香紫蘇醇等化學(xué)成分作為特征組成，從60 棵樣株中，篩選出以上6 種不同的化學(xué)類型，其中共有的成分有α-蒎烯、檜烯、月桂烯、檸檬烯、β-石竹烯、石竹素、α-畢橙茄醇等。1 號柏木精油散發(fā)出類似檸檬的香味，其檸檬烯含量高達(dá)41.6%，是3 號和5 號精油中該成分的3 倍之多，比2 號精油中的含量多了7 倍，而4 號和6 號精油中該成分含量較少，不足2%，因此命名該樹種為檸檬型墨西哥柏。2 號柏木精油中β-石竹烯相對含量為27.9%，而其他樹種中該成分相對含量分別為2.6%、0.1%、1.0%、1.3%和2.2%，與2 號精油相比少之又少。β-石竹烯為無色至微黃油狀液體，具有淡的丁香似香味，主要用于配制精仿制品和定香劑，屬于天然等同香料和人造香料，2 號樹種中該成分含量較高，因此命名為石竹型柏。α-蒎烯是合成香料的重要原料，也是合成潤滑劑、增塑劑等的原料，為無色透明液體，有蒎烯的氣味。3 號精油中α-蒎烯相對含量為42.7%，是1 號、2 號、5 號、6 號精油中該成分的3～4 倍，是4 號精油中α-蒎烯（4.2%）的10 倍，因此命名為蒎烯型墨西哥柏。4 號柏木精油中順式衣蘭油-4 （15），5-二烯相對含量為32.0%，1 號、2 號、5 號精油中不含該成分，3 號和6 號相對含量也相對較低，分別為7.2%和1.8%，所以命名為衣蘭型墨西哥柏。5 號精油中檜烯相對含量為23.5%，是2 號含量的2 倍，1 號、3 號、6 號相對含量也相對較少，占比分別為5.0%、4.7%和2.9%，而4 號精油的檜烯相對含量僅僅為0.7%，所以以檜烯作為篩選標(biāo)準(zhǔn)，命名此樹種為檜烯型墨西哥柏。香紫蘇醇是合成龍涎香產(chǎn)品的理想原料，主要用于香紫蘇內(nèi)酯及降龍涎醚等天然龍涎香代用品的合成，較小量亦用于香精的調(diào)配。6 號精油中香紫蘇醇相對含量為14.2%，在1 號、3 號、4 號中檢測出少量香紫蘇醇，占比分別為0.3%，0.5%和0.4%，在2 號和5 號精油中并未檢測出此種成分，以此命名此樹種為香紫蘇型墨西哥柏，在很多柏木品種中香紫蘇醇的含量一般都不高，因此更具研究價(jià)值。

3 結(jié)論

1）采用水蒸氣蒸餾法提取墨西哥柏木精油，通過GC-MS 對其組成進(jìn)行分析，共鑒定出37 種成分，篩選出6 種組成特殊的單株，分別確定為檸檬型墨西哥柏、石竹型墨西哥柏、蒎烯型墨西哥柏、衣蘭型墨西哥柏、檜烯型墨西哥柏、香紫蘇型墨西哥柏等。

2）檸檬型的主要成分為檸檬烯、α-蒎烯、檜烯等；石竹型主要成分為β-石竹烯、檜烯、α-蒎烯、檸檬烯等；蒎烯型的主要成分包括α-蒎烯、檜烯、月桂烯、1，3，3-三甲基-三環(huán)［2.2.1.0（2，6）］庚烷；衣蘭型的主要成分為順式衣蘭油-4（15），5-二烯、（1S，4S，4aS）-1-異丙基-4，7-二甲基-1，2，3，4，4a，5-六氫萘、異喇叭烯；檜烯型主要成分為檜烯、檸檬烯、α-蒎烯、月桂烯；香紫蘇型主要成分為香紫蘇醇、α-蒎烯、異扁枝烯等。

3）通過對墨西哥柏不同化學(xué)類型進(jìn)行篩選，選出其含量高有價(jià)值的化學(xué)成分，為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究提供科學(xué)基礎(chǔ)，對墨西哥柏的選精油用種源培育也具有重大意義。